2024年4月22日发(作者：联想pad plus)
电子器件课程设计报告
——双极型晶体管设计
一、课程设计任务及目的：
《微电子器件基础》是作者在十余年讲授《微电子器件基础》课
程的基础上总结、修订，补充而编写的，是作者多年授课经验和从事
相关科研工作成果的总结。书中重点介绍PN结二极管、结型晶体管
和MOS场效应晶体管这三种基础微电子器件的工作原理和基本特
性，并阐述器件特性与结构、材料与工艺参数之间的依赖关系。书中
还简要介绍了一些代表性的其他器件如特殊二极管、晶闸管、光电器
件和电荷耦合器件等。
在熟悉晶体管基本理论和制造工艺的基础上，掌握晶体管的设计
方法,是理论联系实践的一种途径,设计符合要求的双极型晶体管，需
要1、分析主要参数的决定因素；2、选定图形结构；3、确定纵向结
构参数；4、确定横向结构参数；5、验算参数是否满足要求；6、确
定器件结构及工艺版图。
主要要求是根据给定的晶体管电学参数的设计指标，完成晶体管
的纵、横向结构参数设计，制定实施工艺方案，并对各参数进行检测
等,通过完整的设计计算过程,我们可以更深入地掌握晶体管的基本
原理及生产工艺流程。
二、设计要求：
所要设计的双极型晶体管的主要参数如下：
P
C
(mW)
1000
BV
CBO
(V)
30
I
C
(mA)
200
h
FE
/I
C
(mA)
400/20
f
T
(MHz)
300
I
CBO
(μA)
10
t
on
(ns)
t
of
(ns)
三、
晶体管电学参数的主要影响因素
为了正确而又合理地设计晶体管，我们必须根据晶体管的性能指
标，了解晶体管的各项电学参数与材料参数，工艺参数和器件几何结
构参数之间的相互关系，
双极晶体管的电学参数可分为直流参数，交流参数和极限参数三
大类，如下所示：
1、直流参数
（1）反向电流Iebo ,Icbo ,Iceo主要与寿命，空间电荷区宽度有关
（2）饱和压降 Vces：主要与r
b
和r
cs
有关
（3）正向压降 Vbe：主要由r
b
决定
（4）电流增益β(α)：主要与W
b
，N
B
,N
E
有关
2、交流参数
（1）输入、输出电容 C
（2）特征频率 fT：由传输延迟时间
ec
，还与A
e
、
b
、
C
和
d
决定
（3）基区电阻 rb
（4）功率增益 Kp：主要由 fT ，CC和rb决定。
（5）开关时间 ton ,toff：主要与A
e
,
A
c ,
基区和集电区少子寿命
和集电区厚度W
C
决定；
（6）噪声系数N
F
：主要由r
b
和f
T
决定
3、极限参数
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